角膜移植术是用人类的透明角膜材料，替换病变的不透明角膜，以达到增进视力或治疗某些角膜疾患的眼显微外科手术，因为角膜本身不含血管。处于“免疫赦免”地位，使角膜移植的成功率位于其他同种异体器官移植之。
角膜的材料大多取自新鲜尸体（供主），以不超过死后12小时（冬季或及时冷藏），角膜上皮完整，基质透明，厚度不变者为佳，如将新鲜角膜材料经保存液或深低温特殊处理，则可保持数天或数周后待用。
角膜移植可分穿透与板层二种。穿透角膜移植是用一定直径的环钻，钻去有病变全层角膜，然后用同样口径或略大一些的环钻，钻取供主角膜片，作10-0尼龙线严密地缝于受主角膜上，后注射林格氏溶液形成前房，防止虹膜前粘连。板层角膜移植只切除有病变的角膜浅层组织，深层比较完好的受主角膜仍然保留，然后取同样大小和厚度的供主角膜前层角膜片，缝于受主角膜的创面上。板层角膜移植不穿透前房，属于眼外手术，一般不扰动眼内组织。并发症较少。
移植片能否成活，不被排斥而保持透明，取决于多种原因，同种异体组织间的相容性抗体，占有重要地位，选用人类白细胞抗原（HLA）相互匹配的供主材料，可减少术后的排异反应，受主角膜本身的条件和手术技巧，也在很大程度上影响着角膜移植的终结果。受主角膜的新生血管多疤痕组织厚而广泛或伴有虹膜前粘连，手术时组织损伤过多等等都会增加排异反应的机会，使移植片变为混浊，术后一定时间内给予皮质类固醇治疗，可减少排异反应。